태양은 너무 큰 수소 공으로, 중심의 중력 압력이 수소 원자에서 전자를 제거하고 양성자를 서로 밀착시켜 서로 밀착시킵니다. "고착"은 결국 헬륨을 생성하고 감마선 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. 이 광자는 태양의 입자를 통과하여 길을 따라 약간의 에너지를 잃고 마침내 X- 레이, 적외선 및 가시 광선으로 태양에서 빠져 나갑니다. 중심에서 태양으로부터의 출현까지의 길은 여러 단계와 수년이 걸립니다.
감마선
태양 핵의 수소로부터 헬륨을 생성하는 것은 하나의 감마선을 직접 방출하고 다른 감마선을 간접적으로 방출하는 3 단계 과정입니다. 감마선은 마이크로파, 라디오 및 광파와 마찬가지로 전자기 복사입니다. 즉, 초당 300,000km (초당 186,000 마일)의 빛의 속도로 이동합니다. 태양의 반경은 약 700,000km (435,000 마일)입니다. 따라서 감마선이 생성 된 지 약 2.3 초 후에 태양 밖으로 나올 것으로 예상 할 수 있습니다. 그러나 그것은 일어나지 않습니다.
충돌
태양의 핵심에서 양성자와 헬륨 핵은 너무 두꺼워서 방출 된 감마선이 흡수되기 전에 멀리 갈 수 없습니다. 감마선이 태양의 중심에서 바로 방출된다고 상상하면 표면으로 향하기 시작합니다. 양성자와 충돌 할 때 충돌의 결과는 여분의 에너지를 가진 양성자가됩니다. 양성자는 또 다른 감마선 광자를 방출하여 추가 에너지를 포기합니다. 그러나 이것은 어떤 방향 으로든 갈 수 있습니다. 그래서 그것은 감마선이 한 충돌에서 다른 충돌로 향하면서 흡수되고 다시 방출 될 때마다 방향을 변경합니다.
랜덤 워크
너무 취해서 일어 서기 위해 가벼운 기둥을 붙잡아 야하는 사람이 있다고 상상해보십시오. 그는 10 걸음 떨어진 다음 라이트 포스트로 가고 싶어하지만 너무 취해서 일직선으로 걸을 수 없습니다. 그는 너무 취해서 한 발을 내 디디면 다음 단계가 다른 방향으로 갈 수 있습니다. 이것이 물리학 자와 수학자들이 "주정 뱅이 걷기"또는 "무작위 걷기"문제라고 부르는 것입니다. 문제는 그 사람이 한 가로등에서 다음 가로등으로 이동하는 데 얼마나 걸립니까? 대답은 그의 시작 지점과 끝 지점이 10 걸음 씩 분리되어 있다면 평균적으로 100 걸음이 지나면 10 제곱이됩니다. 그것은 감마선이 태양의 중심에서 직면하는 것과 같은 상황입니다.
가정
랜덤 워크 문제를 풀려고 할 때 알아야 할 가장 중요한 것은 단계의 크기입니다. 태양의 감마선 광자에 대해 알아내는 데는 두 가지 문제가 있습니다. 첫째, 조건은 태양 전체에서 동일하지 않으므로 감마선이 다른 입자와 "충돌"하는 거리가 변경됩니다. 둘째, 아무도 태양의 중심을 방문한 적이 없으므로 어쨌든 몇 가지 가정이 필요합니다. 1/10 밀리미터에서 약 1 센티미터까지 다양한 종류의 합리적인 가정이 있습니다. 이 거리의 선택은 시간 계산에 큰 영향을 미칩니다.
걸리는 시간
태양의 반경은 70 만 킬로미터로, 각 단계가 10 분의 1 밀리미터이면 7 조 "걸음"이고, 각 단계가 1cm이면 700 억 걸음입니다. 술고래 걷기 문제에서 특정 거리에 도달하는 데 걸리는 평균 걸음 수는 직선으로 이동하는 데 걸리는 걸음 수의 제곱과 같습니다. 따라서 0.1mm의 49 조조 걸음과 1cm의 4 조 9000 억 걸음이 필요합니다. 이 단계를 이동하는 데 걸리는 시간은 총 거리를 빛의 속도로 나눈 값입니다. 따라서 광자가 충돌 사이에 0.1mm 만 이동한다고 생각하면 광자가 태양을 벗어나는 데 50 만 년 이상이 걸립니다. 약 1cm라고 생각하면 광자가 태양 밖으로 나가는 데 약 5,000 년이 걸립니다.